一种人工光照影响植物生物节律的分析方法

本发明涉及人工光照影响植物生物节律，具体为一种人工光照影响植物生物节律的分析方法。

背景技术：

1、近些年来中国各城市广泛开展城市夜景照明建设，园林植物是城市构成元素的重要组成部分，对园林植物进行夜景照明是城市为塑造夜间景观普遍采用的一种方式。园林植物夜景使用人工光照，人工光的光谱能量分布、光照强度及对植物光照的时间等都与日光不同。对于植物，光环境发生改变，直接体现在植物的光合速率上，长期积累后，植物生长形态等方面将会发生变化。

2、目前，未见有人工照明影响植物生物节律方面的系统性研究报导，也缺乏园林植物照明的相关技术标准。对园林植物进行照明是城市夜景塑造中的普遍现象，人为的增加植物光照，无疑将破坏植物生物节律。研究人工光照对植物生物节律的影响，将夜景照明对植物生物节律的破坏降到最低，是园林照明中亟待解决的问题，为此，我们提出一种人工光照影响植物生物节律的分析方法。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种人工光照影响植物生物节律的分析方法，选用5种不同光色的led光源和3个不同照度强度，进行为期6个月的光照窄叶石楠实验。实验中，监测窄叶石楠叶片的叶绿素含量、叶片形态变化规律及叶芽数量等，且利用li-6400光合仪测量样本植物受人工光照前后的光合指标，对实验数据进行非线性回归分析，建立人工光照下窄叶石楠净光合速率与光照强度的关系模型；利用直角双曲线修正公式结合实测数据，得出光谱能量分布对窄叶石楠生物节律的影响程度。通过分析研究，发现了人工光照与窄叶石楠植物生物节律各参数的影响关系。

3、利用计算机数据仓库及数据挖掘理论技术，对led光源光谱能量分布、光照强度、窄叶石楠光合-光响应曲线、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、植物叶片色彩、植物叶片面积、周长、叶长、叶宽、形态指数、叶芽数量等数据进行统一分析处理，确定了增加人工光照后窄叶石楠各生理指标之间关系。

4、(二)技术方案

5、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

6、一种人工光照影响植物生物节律的分析方法，包括如下步骤：

7、步骤一：利用观测调研方法掌握人工光照影响植物生长规律；

8、步骤二：基于植物学与光学原理，设计人工光照实验植物的实验；

9、步骤三：运用数学分析方法，分析实验植物叶片指标受人工光照影响的规律；

10、步骤四：利用li-6400光合仪测量仪，结合非线性回归方法，得出人工光照影响实验植物的生物模型，得出基于实验植物生物节律的照明指标。

11、优选的，所述步骤一中的调研对象为园林植物，调研方法分为“一般性调研”与“跟踪观测调研”；记录整理园林植物照明常见园林植物载体、光照强度、光源光谱能量分布、人工光源类型、投射方式、光源功率方面内容；了解园林植物照明现状，通过长期跟踪观测，总结出植物随光照所显现出的生理变化规律；通过现场跟踪测量，得到园林植物在夜间照明下生长状态的基础数据以及目前广泛应用光源类型及其光谱能量分布、光照强度及光照时间，并对植物进行取样分析。

12、优选的，所述步骤二中，根据植物光合理论研究及相同光谱下光度学的转换，得出人工光照下植物光响应曲线的修正系数，并进行实验田实验设计；

13、其中，实验植物选取窄叶石楠，实验光源购置园林照明led光源，设置3级光照强度，5种光谱光源进行光照窄叶石楠，每组照射3株窄叶石楠，根据实际园林植物照明设计人工光源的照射角度及时间确定实验。

14、优选的，所述步骤三中，需同时监测人工光照前后窄叶石楠叶片指标参数，利用spad-520测量植物叶片的叶绿素含量，利用叶面积仪测量植物叶片面积，并计数植物叶芽数量等植物叶片形态指标，利用ahp数学分析方法分析实验数据，得出led光源对窄叶石楠叶片形态的影响规律。

15、优选的，所述步骤四中，利用li-6400光合仪，进行窄叶石楠的光合指标的测量，确定人工光照前后植物净光合速率、气孔导度、蒸腾速率的光合指标；

16、并利用非线性回归的分析方法进行数据处理，结合spss软件对植物生物节律指标进行分析，得出符合人工照明的植物生物节律模型，最终得出影响窄叶石楠生物节律的人工照明参数。

17、(三)有益效果

18、与现有技术相比，本发明提供了一种人工光照影响植物生物节律的分析方法，具备以下有益效果：

19、该人工光照影响植物生物节律的研究方法，通过跟踪观测、理论分析及实验田实验测量，从人工光源光谱能量分布、光照强度及光照时间影响植物生物节律入手，测量人工光照下窄叶石楠叶片指标及光合节律指标；利用ahp法分析了人工光照对窄叶石楠叶片形态的影响；运用非线性回归等方法建立了人工照明下窄叶石楠生物节律计算模型；运用计算机数据库及数据挖掘技术，深度挖掘实验数据，得出人工光照对窄叶石楠生物节律的影响关系，也可解决存储处理其他人工光照植物生物节律变化的海量实验数据问题，为园林植物照明的研究提供科学的技术支撑。

20、2、该人工光照影响植物生物节律的研究方法，。

技术特征：

1.一种人工光照影响植物生物节律的分析方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种人工光照影响植物生物节律的分析方法，其特征在于：所述步骤一中的调研对象为园林植物，调研方法分为“一般性调研”与“跟踪观测调研”；记录整理园林植物照明常见园林植物载体、光照强度、光源光谱能量分布、人工光源类型、投射方式、光源功率方面内容；了解园林植物照明现状，通过长期跟踪观测，总结出植物随光照所显现出的生理变化规律；通过现场跟踪测量，得到园林植物在夜间照明下生长状态的基础数据以及目前广泛应用光源类型及其光谱能量分布、光照强度及光照时间，并对植物进行取样分析。

3.根据权利要求1所述的一种人工光照影响植物生物节律的分析方法，其特征在于：所述步骤二中，根据植物光合理论研究及相同光谱下光度学的转换，得出人工光照下植物光响应曲线的修正系数，并进行实验田实验设计；

4.根据权利要求1所述的一种人工光照影响植物生物节律的分析方法，其特征在于：所述步骤三中，需同时监测人工光照前后窄叶石楠叶片指标参数，利用spad-520测量植物叶片的叶绿素含量，利用叶面积仪测量植物叶片面积，并计数植物叶芽数量等植物叶片形态指标，利用ahp数学分析方法分析实验数据，得出led光源对窄叶石楠叶片形态的影响规律。

5.根据权利要求1所述的一种人工光照影响植物生物节律的分析方法，其特征在于：所述步骤四中，利用li-6400光合仪，进行窄叶石楠的光合指标的测量，确定人工光照前后植物净光合速率、气孔导度、蒸腾速率的光合指标；

技术总结
本发明涉及人工光照影响植物生物节律技术领域，且公开了一种人工光照影响植物生物节律的分析方法，通过跟踪观测、理论分析及实验田实验测量，从人工光源光谱能量分布、光照强度及光照时间影响植物生物节律入手，测量人工光照下窄叶石楠叶片指标及光合节律指标；利用AHP法分析了人工光照对窄叶石楠叶片形态的影响；运用非线性回归等方法建立了人工照明下窄叶石楠生物节律计算模型；运用计算机数据库及数据挖掘技术，深度挖掘实验数据，得出人工光照对窄叶石楠生物节律的影响关系，也可解决存储处理其他人工光照植物生物节律变化的海量实验数据问题，为园林植物照明的研究提供科学的技术支撑。

技术研发人员：段然
受保护的技术使用者：重庆工商大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16